Handhabung niedriger Durchflüsse – Eine Blogreihe in 5 Teilen: Teil 2

Tipps und Tricks

Angesichts der oben genannten Aspekte können die folgenden Tipps im Hinblick auf niedrige Durchflüsse hilfreich sein:

Tipp 1: Wählen Sie einen Flüssigkeitsmesser oder -regler aus, der für Ihren Prozess und Umgebungsbedingungen geeignet ist

Auf der Webseite von Bronkhorst finden Sie ein Tool für die Produktauswahl, das Ihnen dabei hilft, auf der Grundlage bestimmter Parameter wie der maximalen Durchflussrate (Masse oder Volumen), dem Betriebsdruck und der Betriebstemperatur den richtigen Durchflussmesser oder -regler für niedrige Durchflüsse auszuwählen. Thermische Instrumente wie die μ-FLOW- und LIQUI-FLOW-Geräte können Flüssigkeiten bis zu 2 g/h bzw. 0,25 bis 5 g/h im niedrigsten Bereich steuern. Die Coriolis-Massendurchflussmesser mini CORI-FLOW ML120 haben eine maximale Durchflussrate von 200 g/h, können aber auch auf einfache Weise bis auf eine minimale Durchflussrate von 5 g/h reduziert werden, ohne an relativer Genauigkeit einzubüßen. Eine Mindestdurchflussrate von 50 mg/h ist ebenfalls möglich.

Tipp 3: Bei Einsatz eines Druckbehälters sollte der Einschluss bzw. die Löslichkeit des verwendeten Gases in der Flüssigkeit auf ein Mindestmaß reduziert werden

Lufteinschlüsse oder andere Gasbläschen, die in der Flüssigkeit aufgelöst sind oder mit dem Durchfluss einhergehen, haben einen negativen Einfluss auf die Durchflussstabilität. Daher gilt:

• Wenn Gas eingesetzt wird, um die Flüssigkeit unter Druck zu setzen, sollte durch Verwendung einer Membran verhindert werden, dass das Gas direkt mit der Flüssigkeit in Kontakt kommt.
• Alternativ dazu kann – wenn das Gas dennoch direkt mit der Flüssigkeit in Kontakt kommt – ein Gas mit einer geringen Löslichkeit verwendet werden, um die Flüssigkeit unter Druck zu setzen, wie beispielsweise Helium oder Stickstoff. Auf die Flüssigkeit sollte möglichst wenig Druck ausgeübt werden. Daneben sollten Druckabfälle im gesamten Flüssigkeitssystem auf ein Mindestmaß begrenzt werden. Dies hängt selbstverständlich auch vom Arbeitsdruck der Anwendung ab. Als letzte Maßnahme kann ein Entgaser eingesetzt werden (siehe Teil 3), um die Flüssigkeit vom Gas zu befreien.

Tipp 4: Für die präzise Steuerung niedriger Durchflüsse ist ein Piezoventil gut geeignet

Die kurze Ansprechzeit, das geringe Innenvolumen und die niedrige Wärmeerzeugung von Piezoventilen sind insbesondere dann von Vorteil, wenn mit Gas gearbeitet wird, um Flüssigkeiten unter Druck zu setzen. Für einen Betriebsdruck von über 5 bar sind Magnetventile eine gute Alternative. Das Messgerät des Durchflussreglers sollte vorzugsweise zwischen dem Ventil und dem Prozess installiert werden.

Tipp 5: Das Innenvolumen zwischen Durchflussregler und dem Verfahren sollte möglichst gering sein

Auf diese Weise können Füllzeiten minimiert und externe Störungen begrenzt werden. Daher gilt:

• Die Röhrchen innerhalb des Flüssigkeitssystems sollten möglichst kurz sein und einen geringen Durchmesser haben.
• Feste Rohre, beispielsweise aus Edelstahl, sind gegenüber flexiblen Schläuchen zu bevorzugen.
• Totvolumen in Schleifen und Ventilen, wo Lufteinschlüsse auftreten, sollten nach Möglichkeit vermieden werden. Die Geräte der Baureihen μ-FLOW und mini CORI-FLOW ML120 verfügen jeweils über durchgängige Kapillare mit einem begrenzten Totvolumen.

Es bleibt spannend! In Teil 3 befassen wir uns mit dem benötigten Vordruck für Ihren Prozess.

Wie in diesem Blog beschrieben, ist ein hoher stabiler Eingangsdruck bei Durchflussreglern eine wichtige Voraussetzung für eine stabile Durchflussrate, auch bei einem niedrigen Durchfluss. Im 3. Teil werden wir Tipps dazu geben, wie ein stabiler Eingangsdruck bei Flüssigkeitssystemen gewährleistet werden kann. Mehr darüber erfahren Sie in unserem Blog, der im März erscheint!